SU1142349A1

SU1142349A1 - Vehicle hydraulic steering control

Info

Publication number: SU1142349A1
Application number: SU843693995A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Домрачев; Владимир Сергеевич Лысенко; Василий Сергеевич Лесик; Владимир Николаевич Жуковский
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1984-01-20
Filing date: 1984-01-20
Publication date: 1985-02-28

Abstract

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее гидрораспределитель рулевого управлени , в Корпусе которого с возможностью поворота размещены зо:потник, кинематически св занньй с рулевьм колесом, и втулка. Кинематически св занна с гидромо1ором обратной св зи, причем гидрораспределителъ рулевого управлени гидравлически соединен с гидронасосом, с гидробаком , с гццромотором обратной св зи и посредством двух рабочих гидролиний - с исполнительным гчдрбцилиндром поворота, отличающеес тем, что с целью улучшени управл емости транспортного средства путем повьваени быстродействи систеьш , оно снабжено зубчатой передачей с промежуточным валом, дополнительным гидроцилиндром с подпружиненным с двух сторон поршнем, полости которого гидравлически соединены с соотве;гствую11 (ими рабочими гидролини ми и дросселем, установленным параллельно дополнительному гидроцилиндру, причем вход зубчатой передачи жестко св зан с рулевьм валом, выход - с зо-С лотником, а промежуточный вал выпол- Л нен в В1ше кинематически св занного со штоком дополнительного гидроцилинд ра винтового участка вала, на котором посажена шестерн с ответным злементом винтовой передачи,- кинематически , св занна с выходной шестерней , и шлицевого участка вала,на котором посажена шестерн с ответньм злементом шлицевой передачи, кинематически св занна с входной шестерней .A HYDRAULIC VEHICLE STEERING CONTROL, containing a hydraulic control valve, in the housing of which there is a rotatable positioning of the valve: kinematically connected with the steering wheel, and the hub. Kinematically connected with hydraulic feedback, the steering distributor is hydraulically connected to the hydraulic pump, hydraulic tank, reverse gear motor and, through two working hydraulic lines, to the executive hydraulic cylinder of the turn, characterized by the fact that, in order to improve the control, an effective hydraulic head of the turn, which in order to improve the control, is in effect control. speed system, it is equipped with a gear with an intermediate shaft, an additional hydraulic cylinder with a piston spring-loaded on both sides, the cavity of which hydraulically connected (they use hydraulic lines and a throttle installed parallel to an additional hydraulic cylinder, the gear input is rigidly connected to the steering shaft, the output is connected to the hopper, and the intermediate shaft is kinematically connected with the rod of the additional hydraulic cylinder of the screw shaft section, on which the gear wheel is mounted with the counter element of the screw transmission, is kinematically connected with the output gear, and the splined shaft section, on which the gear wheel is fitted A spline gear element, kinematically coupled to the input gear.

Description

f Изобретение относитс к транспор ному машиностроению и может быть ис пользовано при создании рулевых упр лений тихоходных транспортных средс , Известно гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее распределитель, золотник (Которого кинематически св зан с рул вым колесом и гидромотором обратной св зи и гидравлически соединен с насосом, гидробаком и гидроцилиндром поворота, причем управление имеет дополнительную гибкую обратную св зь, включающую два обратных клапа на и два да гчика расхода, подвижные элементы которых кинематически св заны с рулевым колесом, а гидравлически - с золотником и гидромотором Недостатком зтого рулевого управлени вл етс низка надежность из-за наличи многих дополнительных элементов системы. Известно также гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее гидрораспределитель рулевого управлени , в корпусе которого с возможностью поворота размещены золотник, кинематически св занный с рулевым колесом, и втулка , кинематически св занна с гидромотором обратной св зи, причем гидрораспределитель рулевого управле ни гидравлически соединён с гидронасосом , с гидробаком с гидромотором обратной св зи и посредством двух рабочих гидролиний - с исполнительным гидроцилиндром поворота. Однако известное устройство характеризуетс низким быстродействием , так сопротивлении повороту давление в одной из полостей гидроцилиндра поворота повышаетс и по вл ютс утечки жидкости, которые не компенсируютс , а отсутствие устройства чувства дороги ухудшае управл емость транспортного средства так как водитель не ощущает на рулевом .колесе инвариантных реакций на внешние воздействи . Цель изобретени - улучшение управл емости транспортного средства путем повышени быстродействи системы . Указанна цель достигаетс тем, что гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее гидрораспределитель рулевого управлени , в корпусе которого с 349 возможностью поворота размещены золотник , кинематически св занный с рулевым колесом, и втулка, кинематически св занна с гидромотором обратной св зи, причем .гидрораспределитель рулевого управлени гидравлически соединен с гидронасосом, с гидробаком , с гидромотором обратной св зи и посредством двух рабочих гидролиний - с исполнительным гидроцилиндром поворота, снабжено зубчатой передачей с промежуточньм валом, дополнительным гидроцилиндром с подпружиненным с двух сторон поршнем, полости которого гидравлически соединены с соответствукшщми рабочими гидролини ми и дросселем, установленнь1м параллельно дополнительному гидроцилиндру , причем вход зубчатой передачи жестко св зан с рулевым валом, выход - с золотником, а промежуточный , вал выполнен в виде кинематически св занного со штоком дополнительного гидроцилиндра винтового участка вала, на котором посажена шестерн с ответным элементом винтовой передачи, кинематически св занна с выходной шестерней, и шлицевого участка вала, на котором посажена шестерн с ответным -элементом шлице-, вой передачи, кинематически св занна с входной шестерней. На фиг. 1 изображена гидравлическа схема рулевого управлени ; на фиг. 2 - гидравлическое рулевое управление с разверткой по ос м корректирующего устройства, продольный разрез. Рулевое колесо t. св зано с золотником 2 гидрораспределител , имеющего корпус 3. Втулка 4 кинематически св зана с гидромотором 5 обратной св зи. Гидрораспределитель гидравлически св зан с гидронасосом 6, переливным клапаном 7, гидробаком 8 и исполнительным гидроцилиндром 9 поворота . Устройство содержит зубчатую передачу 10, состо щую из шестерен Н, 12, 13 и 14, дополнительный гид- , роцилиндр 15 со штоком 16, а также дроссель 17. Гидроцилиндр 15 имеет малую эффективную площадь по сравне- .нию с исполнительным гидроцилиндром 9 и снабжен двум достаточно мощными пружинами 18 и 19. Шестерн 12 цосажена на валу 20 на шлицевое подсоединение , а шестерн 13 повижное сажена на этот же вал при помощи не31f The invention relates to a transport machinery industry and can be used to create steering controls for low-speed vehicles. The hydraulic steering of a vehicle containing a valve, a spool (which is kinematically connected with a steering wheel and feedback motor and is hydraulically connected to pump, hydraulic tank and hydraulic cylinder of rotation, and the control has additional flexible feedback, including two check valves for two flow meters, moving elements which are kinematically associated with the steering wheel and hydraulically with the valve and hydraulic motor. The disadvantage of this steering is low reliability due to the presence of many additional system elements. It is also known that the hydraulic steering of the vehicle contains a hydraulic control valve rotation, there is a spool, kinematically connected to the steering wheel, and a hub, kinematically connected to the feedback motor, the hydraulic distribution The steering booster is hydraulically connected to the hydraulic pump, to the hydraulic tank with the feedback motor and, through two working hydraulic lines, to the executive hydraulic cylinder of the turn. However, the known device is characterized by low speed, so the resistance to turning pressure in one of the cavities of the hydraulic cylinder turns and fluid leaks appear that are not compensated, and the lack of a road feeling device impairs vehicle control as the driver does not feel invariant reactions on the steering wheel on external influences. The purpose of the invention is to improve the controllability of the vehicle by improving the speed of the system. This goal is achieved in that the hydraulic steering of the vehicle, which contains the steering valve, in the case of which, with a rotatable 349, is a spool, kinematically connected with the steering wheel, and a hub, kinematically connected with the feedback motor, and the steering valve. control is hydraulically connected to the hydraulic pump, to the hydraulic tank, to the hydraulic motor of feedback and, through two working hydraulic lines, to the executive hydraulic cylinder of the turn , equipped with gears with intermediate shaft, additional hydraulic cylinder with piston spring-loaded on both sides, cavities of which are hydraulically connected to corresponding working hydraulic lines and throttle, installed parallel to additional hydraulic cylinder, with gear input rigidly connected to the steering shaft, output to the spool, and intermediate, the shaft is made in the form of kinematically connected with the rod of the additional hydraulic cylinder of the screw section of the shaft, on which the gear is mounted with the counter element the helical gear is kinematically associated with the output gear and the spline shaft portion on which the gear is fitted with a return-element shlitse- howling transmission kinematically associated with the input gear. FIG. 1 shows a hydraulic steering system; in fig. 2 - hydraulic steering with scanning along the axes of the correction device, longitudinal section. Steering wheel t. associated with the spool 2 of the hydraulic distributor having the housing 3. The sleeve 4 is kinematically connected with the hydraulic motor 5 feedback. The hydraulic valve is hydraulically connected to the hydraulic pump 6, the overflow valve 7, the hydraulic tank 8 and the actuating hydraulic cylinder 9. The device contains a gear 10, consisting of gears H, 12, 13 and 14, an additional hydraulic, rotor 15 with a rod 16, as well as a throttle 17. The hydraulic cylinder 15 has a small effective area as compared with the executive hydraulic cylinder 9 and is equipped with two sufficiently powerful springs 18 and 19. The gear wheel 12 is centered on the shaft 20 at the spline connection, and the gear 13 is mounted on the same shaft with the help of a non31

самотормоз щей винтовой пары. Гайка этой пары выполнена в шестерне 13, а винт - за одно цеЛое с валом 20, конец которого через подшипник 21 соединен со штоком 16. Полости гидроцилиндра 15 соединены соответствующими полост ми исполниТ|ельного гид- роцилиндра 9 поворота, а между собой через дроссель 17 малого проходного сечени .self-locking screw pair. The nut of this pair is made in gear 13, and the screw is made for one whole with the shaft 20, the end of which is connected through a bearing 21 to the rod 16. The cavities of the hydraulic cylinder 15 are connected by the corresponding cavities of the turning hydraulic cylinder 9, and between themselves through the throttle 17 small bore section.

Гидромотор 5 обратной св зи соединен с втулкой 4 посредством карданной передачи. Втулка 4 и золотник 2 взаимодействуют между собой при помощи плоской пружины 22 и снабжены отверсти ми 23 малого диаметра дл разгрузки гидронасоса 6 в нейтральном положении золотника.The feedback motor 5 is connected to the sleeve 4 by cardan transmission. The sleeve 4 and the spool 2 interact with each other by means of a flat spring 22 and are provided with small-diameter holes 23 for unloading the hydraulic pump 6 in the neutral position of the spool.

Гидравлическое рулевое устройство транспортного средства работает следукнцим образом.The hydraulic steering device of the vehicle operates in the following manner.

При повороте рулевого колеса 1 через зубчатые пары 11-12 и 13-14 поворачиваетс золотник 2. Так как винтова пара, образованна шестерней 13 и валом 20 несамотормоз ща , т.е. имеет сравнительно малый угол наклона винтовой линии, шток 16 остаетс неподвижным. Рабоча жидкость из гидробака 8 гидронасосом 6 подаетс в верхнюю полость исполнительного гидроцилиндра 9, осуществл поворот транспортного средства. Из нижней полости этого гидроцилиндра, жидкость через гидромотор 5 обратной св зи и гидрораспределитель поступает на слив.. Гидромотор 5, враща сь, через кинематическую цепь поворачивает втулку 4 в положение, при котором гидроцилиндр поворота прекращает свое движение.When the steering wheel 1 rotates through the gear pairs 11-12 and 13-14, the valve 2 is rotated. As the pair screw, formed by gear 13 and shaft 20 is not self-braking, i.e. has a relatively small angle of inclination of the helix, the rod 16 remains stationary. The working fluid from the hydraulic tank 8 is pumped by the hydraulic pump 6 into the upper cavity of the actuating hydraulic cylinder 9, turning the vehicle. From the lower cavity of this hydraulic cylinder, the fluid through the feedback motor and the hydraulic distributor enters the drain. The hydraulic motor 5 rotates through the kinematic chain sleeve 4 into a position in which the turn hydraulic cylinder stops its movement.

При сопротивлении повороту давление в верхних по схеме полост х гидроцилиндров 9 и 15 повьш1аетс , шток 16 перемещаетс вниз, дополнительно проворачива шестерни 13 и 14 и. увеличива проходные сечени дл With resistance to rotation, the pressure in the upper cavities of hydraulic cylinders 9 and 15 increases, the rod 16 moves downwards, additionally turning gears 13 and 14 and. increasing the flow areas for

423494423494

прохода жидкости в гидрораспределителе , тем самым повьш1а быстродействие . Одновременно реакци от дополнительного проворота шестерен J3 5 и 14 передаетс через зубчатую пару 12-11 на рулевое колесо 1, благода-р чему водитель ощущает чувство дороги, т.е. сопротивление повороту транспортного средства.passage of fluid in the valve, thereby increasing the speed. At the same time, the reaction from the additional rotation of the gears J3 5 and 14 is transmitted through the gear pair 12-11 to the steering wheel 1, thanks to which the driver feels a sense of the road, i.e. resistance to turning the vehicle.

0 При езде по пр мой или окружности посто нного радиуса и наезде одним из движителей на неровности дороги давление, например, в верхней полости гидроцилиндра 9 поворота повьшта5 етс , шток 16 гидроцштиндра 15 перемещаетс вниз, благодар чему уменьшаетс величина положительного перекрыти гидрораспределител и в верхнюю полость гидроцилиндра 9 подаетс некоторое количество жидкости, которое компенсирует утечки жидкости через дроссель 17 и зазоры из этой полости в св зи с повьш1ением давлени , а транспортное средство продолжает движение по прежней траектории. Этим обеспечиваетс стабилизаци управлени за счет инвариантной реак- ции на внешнее воздействие при наезде дв11жител на неровность. ОдновременQ но реакци от поворота шестерен 1314 передаетс через зубчатую пару 11-12 на рулевое колесо 1, благодар чему водитель ощущает чувство дороги также при езде транспортного средства по пр мой или окружности посто нного радиуса.0 When driving along a straight or circumference of a constant radius and hitting one of the propellers on a road unevenness, the pressure, for example, in the upper cavity of the turn cylinder 9 increases, the rod 16 of the hydraulic rod 15 moves down, thereby reducing the positive valve overlap and in the upper cavity the hydraulic cylinder 9 is supplied with a certain amount of fluid, which compensates for the leakage of fluid through the throttle 17 and the gaps from this cavity in connection with the increase in pressure, and the vehicle continues to move previous trajectory. This ensures stabilization of the control due to the invariant reaction to an external effect when the driver is hit by an irregularity. At the same time, the reaction from turning the gears 1314 is transmitted through the gear pair 11-12 to the steering wheel 1, whereby the driver feels a sense of the road also when the vehicle is driving along a straight line or a circle of constant radius.

Таким образом, данное техническое решение позвол ет увеличить быстродействие .рулевого управлени при поQ вороте TpaHcnopTHoio средства, обеспечить стабилизацию управлени при движении по пр мой или дуге окружности , а.также улучшить управл емость за счет обеспечени чувства дороги на рулевом колесе как при маневрировании , так и при езде по пр мой или дуге окружности.Thus, this technical solution allows to increase the speed of steering at each turn of the TpaHcnopTHioio tool, to provide stabilization of the control when driving along a straight or circular arc, and also to improve steering control by providing a feeling of the road on the steering wheel both during maneuvering and and when driving in a straight or circular arc.

,,

Claims

A HYDRAULIC STEERING VEHICLE, comprising a steering control valve, in the housing of which a spool kinematically connected to the steering wheel and a sleeve kinematically connected to the feedback hydraulic motor are rotatable, the steering control valve is hydraulically connected to the hydraulic pump, with a hydraulic ¹ robak, with a feedback hydraulic motor and by means of two working hydraulic lines - with an executive turn hydraulic cylinder, characterized in that. in order to improve the controllability of the vehicle by increasing the speed of the system, it is equipped with a gear transmission with an intermediate shaft, an additional hydraulic cylinder with a piston spring-loaded on both sides, the cavities of which are hydraulically connected to the corresponding working hydraulic lines and a throttle installed parallel to the additional hydraulic cylinder, and the gear input is rigidly connected to the steering shaft, the output - to the spool, and the intermediate shaft is made in the form of kinematically connected with the rod Yelnia gidrotsilind ra screw shaft portion on which is fitted a gear wheel mating with the helical gear member - is kinematically connected with the output gear and the spline shaft portion on which is fitted with the mating gear member splined transmission kinematically connected with the input gear.

(19)